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パーサルファイドをリアルタイムに検出可能な蛍光プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16J03872
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生体関連化学
研究機関九州大学

研究代表者

川越 亮介  九州大学, 大学院薬学府, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードβ酸化 / 代謝酵素 / 細胞イメージング / パーサルファイド / 蛍光プローブ / バイオイメージング
研究実績の概要

昨年度中に、本研究課題であるパーサルファイド検出プローブの開発は完了し、研究成果が論文に採択された。そこで本年度は、新たに代謝経路の1つである脂肪酸β酸化をターゲットとした蛍光プローブ開発に取り組んだ。近年、脂肪酸を分解しアセチルCoAなどのエネルギーを供給する脂肪酸β酸化が、一部のガン細胞において解糖系以上の主要なエネルギー源になるなど注目されている。一方、β酸化活性の検出法はメタボローム解析が主流となっており、蛍光プローブを用いた報告例は全くないのが現状である。その原因として、酵素の基質選択性が高いため複数のβ酸化関連酵素の基質となる分子デザインが困難であること、また代謝反応により蛍光特性が変化するセンシング機構を組み込むことが困難であることが挙げられる。そこで、本研究ではそのような現状を打破するべく、脂肪酸β酸化関連酵素の基質となるturn-ON型蛍光プローブの開発を行った。蛍光色素に脂肪酸を導入した蛍光OFFの蛍光プローブを多数合成し、脂肪酸β酸化の基質となる蛍光プローブの開発および構造最適化を行った結果、β酸化を受けて蛍光ONとなる蛍光プローブを見出した。さらにHepG2細胞において蛍光イメージングを行った結果、細胞内から明るい蛍光が観察された。この蛍光は種々の阻害剤実験において抑制されることから、細胞内β酸化活性を迅速に検出できることが明らかとなった。さらに、本蛍光プローブは洗浄操作を行うことなく高いS/N比で蛍光イメージングすることが可能であった。本蛍光プローブを用いることで細胞種による代謝活性の違いや特徴を簡便にモニタリングすることが可能となり、今後、代謝メカニズムの新たな知見を得られることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Reversible ratiometric detection of highly reactive hydropersulfides using a FRET-based dual emission fluorescent probe2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke KAWAOGE, Ippei TAKASHIMA, Shohei UCHINOMIYA, Akio OJIDA
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 8 号: 2 ページ: 1134-1140

    • DOI

      10.1039/c6sc03856e

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 細胞内パーサルファイドを可逆的に検出可能な蛍光レシオプローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      川越亮介
    • 学会等名
      日本薬学会第137回年会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内パーサルファイドを可逆的に検出するFRET型蛍光プローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      川越亮介
    • 学会等名
      第11会バイオ関連化学シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内パーサルファイドを可逆的に検出するFRET型蛍光プローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      川越亮介
    • 学会等名
      第5会バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 生理活性イオウ種の蛍光センシング研究2016

    • 著者名/発表者名
      川越亮介
    • 学会等名
      第34回九州分析若手の会夏季セミナー
    • 発表場所
      みるきーすぱサンビレッジ (大分県)
    • 年月日
      2016-07-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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